نوع مقاله : مقالات پژوهشی
نویسندگان
1 گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان
2 کارشناس ارشد آلودگی های محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان
چکیده
چکیده
زمینه و هدف: امروزه روش‌های دفع لجن فاضلاب شامل خشک شدن، سوزاندن و استفاده در زمین است، اما هر یک از این روش‌ها آسیب‌پذیری خود را دارد. مدیریت لجن فاضلاب نه تنها به دلیل مقادیر بالای تولید بلکه به خاطر غلظت بالای فلزات سنگین و عوامل بیماری‌زا در آن دشوار است. تحقیقات نشان داده تبدیل لجن فاضلاب به کودهای آلی از جمله کود مایع آلی به خاطر مزیت‌های فراوانی که دارد از جمله میزان فلزات سنگین کمتر، قابلیت استفاده آسان همراه با سیستم آبیاری، قابلیت جذب سریع‌تر به‌وسیله‌ی گیاهان و افزایش بازدهی رشد آن‌ها و غیره بسیار مورد توجه قرار گرفته است. هدف از مطالعه حاضر بررسی ویژگی‌های لجن بیولوژیک فاضلاب و کود مایع آلی حاصل از آن می‌باشد.
مواد و روش‌ها: در این تحقیق لجن بیولوژیک با استفاده از محلول سود 25/0 مولار طی سه مرحله استخراج به کود مایع تبدیل شد. مشخصه یابی لجن و کود مایع تولیدی با انجام آزمایش‌های تعیین غلظت فلزات سنگین (روی، سرب، کادمیوم، کروم، نیکل، آهن و مس)، درصد نیتروژن کل، فسفر قابل جذب، پتاسیم محلول، غلظت سدیم کل، میزان هدایت الکتریکی و pH انجام شد.
یافته‌ها: نتایج حاصل نشان داد میزان نیتروژن کل، پتاسیم محلول، غلظت فلزات سنگین با افزایش مراحل استخراج کود مایع آلی از لجن کاهش یافت. درصورتی‌که میزان فسفر قابل‌جذب، میزان سدیم کل، هدایت الکتریکی و pH افزایش یافت.
نتیجه‌گیری: نتایج به‌دست آمده نشان داد که کود مایع حاصل از لجن فاضلاب به دلیل ویژگی‌های که دارد می‌تواند به عنوان اصلاح کننده خاک در بخش کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد.
نوع مقاله: پژوهشی
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Production and characterization of liquid fertilizer from urban sewage biological sludge
نویسندگان [English]
- Maryam Namdari 1
- Mohammad Reza Atabaki 2
1 Department of Natural Resources Isfahan University of Technology
2 MSc of Environmental pollution, Department of natural resources, Isfahan university of technology
چکیده [English]
Background and Objectives: Today, sewage sludge disposal methods include drying, burning and application in land, but each of these methods has its own vulnerability. Sewage sludge management is difficult not only because of high levels of production, but also because of high concentrations of heavy metals and pathogens. Research has shown that the transfer of sewage sludge to organic fertilizers, including organic fertilizer, is due to its many advantages, including less heavy metals, easy to use with irrigation systems, faster absorption by plants, and increased their growth efficiency etc. which have been very much considered. The purpose of this study was to investigate the properties of sewage sludge and the liquid fertilizer produced from it.
Materials and Methods: In this study, biological sludge was transformed into liquid fertilizer using a 0.25 molar solution. Characterization of biological sludge and liquid fertilizer by conducting heavy metal concentration tests (Zn, Pb, Cd, Cr, Ni, Fe and Cu), total nitrogen, total phosphorus, soluble potassium, total sodium concentration, electrical conductivity and pH was done.
Results: The results showed that total nitrogen, soluble potassium, heavy metals concentration decreased with increasing of organic matter extraction from sludge whereas, the amount of phosphorus, total sodium content, electrical conductivity and pH increased.
Conclusion: The results of this study showed that the liquid fertilizer produced from sewage sludge due to its characteristics can be used as a soil modifier in agricultural sector.
کلیدواژه‌ها [English]
- Sewage sludge
- Liquid fertilizer
- Waste management and recovery
- Song X, Xue X, Chen D, He P, Dai X. Application of biochar from sewage sludge to plant cultivation: Influence of pyrolysis temperature and biochar-to-soil ratio on yield and heavy metal accumulation. Chemosphere. 2014;109:213-20.
- Agrafioti E, Bouras G, Kalderis D, Diamadopoulos E. Biochar production by sewage sludge pyrolysis. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2013;101:72-8.
- Norimand k, Nezhad S. Activated sludge process and its strategic foundations. Ameh Tehran. 2000;in Persian.
- Erfanmanesh M, Afuni A. Environmental pollution (water, soil and air). Arkan Danesh. 2014;in Persian.
- Udom BE, Mbagewu JSC, Adesodun Jk, Agbim NN. Distributions of zinc, copper, cadmium and lead in a tropical ultisol after long-term disposal of sewage sludge. Environment International 2004;30(4):467-70.
- Abedi MJ, Najafi P. Use of treated wastewater in agriculture. Iran: National Irrigation and Drainage Committee Of Iran; 2001.
- Low EW, Chase HA. Reducing production of excess biomass during wastewater treatment. Water research. 1999;33(5):1119-32.
- Saeidi H. Production of organic liquid fertilizer from urban sewage sludge and compost [dissertation]. Isfahan University of Technology. 2013;in Persian.
- Nouri j. Environmental Biotechnology. Jafar Nouri 1994.
- Zare M, Charm M, Moallemi N. Effect of Treated Urban Sewage Sludge on Soil Essential Nutrients, Soil Chemical Properties and Physiological Properties of Olive Tree. Journal of Agriculture Engineering. 2014;37(2). in Persian.
- Jambaldorj G, Takahashi M, Yoshikawa K, editors. Liquid fertilizer production from sewage sludge by hydrothermal treatment. Proceedings of International Symposium on EcoTopia Science; 2007.
- Sladký Z. The effect of extracted humus substances on growth of tomato plants. Biologia Plantarum. 1959;1(2):142-50.
- ASTM D, 1971-02. Standard Practices for Digestion of Water Samples for Determination of Metals by Flame Automatic Absorption, Graphite Furnace Atomic Absorption. Plasma Emission Spectroscopy, or Plasma Mass Spectrometry. 2003.
- Klute A. Methods of soil analysis, part I, physical and mineralogical methods. USA: USA: Wisconsin; 1986.
- Rezvanipur H, Dinani ZR. Chemical analysis of water and soil (with environmental and health vision). Iran, Isfahan: Isfahan University of Technology. 2014;in Persian.
- ASTM D, 4980-89. Standard test methods for screening of pH in waste. In: editor.^editors. ed. 1989.
- Li H, Jin Y, Mahar R, Wang Z, Nie Y. Effects and model of alkaline waste activated sludge treatment. Bioresource technology. 2008;99(11):5140-4.
- Lin J-G, Chang C-N, Chang S-C. Enhancement of anaerobic digestion of waste activated sludge by alkaline solubilization. Bioresource technology. 1997;62(3):85-90.
- Rajan R, Lin J-G, Ray BT. Low-level chemical pretreatment for enhanced sludge solubilization. Research Journal of the Water Pollution Control Federation. 1989:1678-83.
- Agency, USE. Background Report on Fertilizer Use, Contaminants and Regulations. Washington. DIANE 2000.
- Zhou C, Wang R, Zhang Y. Fertilizer efficiency and environmental risk of irrigating Impatiens with composting leachate in decentralized solid waste management. Waste Management. 2010;30(6):1000-5.
)